python-1:Number數字類型 之二 相關函數 int.from_bytes，int.to_bytes()

函數格式： int.from_bytes(bytes, byteorder, *, signed=False)

簡單demo:

<code class="language-python">s1 = b'\xf1\xff'
print(int.from_bytes(s1, byteorder='big', signed=False))
print(int.from_bytes(s1, byteorder='little', signed=True))
</code>

 

 

輸出：61951
          -15

參數解釋： bytes是要轉換的十六進制；

byteorder：選'big'和'little'，以上例為例，其中big代表正常順序，即f1ff。little反之，代表反序fff1；

signed：選True、Flase表示是否要區分二進制的正負數含義。即是否要對原二進制數進行原碼反碼補碼操作。

在分析demo的轉換原理前我們首先要知道原碼、補碼、反碼的知識：

原碼：為了表示負數.（改變開頭位數字表示正負,1為負，0為正）

          我們都知道1的二進制數為0001，那-1呢？為了表示負數，規定了如果開頭那個數字如果是1就代表負數，即-1的二進制

          數原碼為1001

反碼：為了處理負數.（將負數的原碼除了開頭位全部由0變1或者由1變0）

          我們都知道1+（-1）=0，但是二者的二進制數 0001+1001=1010,結果是-2，這不是我們想要的，所以出現了反碼

          反碼，顧名思義就是“反着來”，把0變成1，1變成0，反的是負數的原碼，即-1的反碼 1001 變成了1110。

          這時候1+（-1）-> 0001 +1110=1111，再將結果1111從反碼返回成原碼即1000（-0），就是我們希望得到的數0.

          注意：負數原碼最開頭表示數字正負的那個數字位 ”1“ 不需要進行反碼操作。

補碼：為了處理-0與+0同時存在問題. （對反碼進行+1操作，如果最高位/開頭位被”溢出“，則舍去）

          -0的原碼是1000，反碼是1111，如果+1，則它的補碼是10000，如果這是四位字長的二進制存放位，就要把1舍去

            ，即-0的補碼變成了0000，這是我們希望的不分正負的0的表示方式，解決了+0\-0同時存在問題。   

           相應的，當3+（-3）的時候，有 0011 + 1101（1100的補碼） =10000，舍去最高為1，即結果為0000，是我們希望的 

demo分析：f1轉換成二進制是1111 0001  ，ff 則為1111 1111

                   （1） 在第一行print中，我們參數選擇的是big正序，false不分正負符號，即：

                             直接轉換正序 f1ff 二進制：1111 0001 1111 1111 轉換為十進制：61951

                   （2）在第二行print中，我們參數選擇的是little反序，true代表區分正負符號，即：

                             首先轉換 f1ff 為反序 fff1 ，反序的二進制有：1111 1111 1111 0001

                             由於我們選擇了true，所以要區分二進制的正負數含義：

                             原碼1111 1111 1111 0001最高位（開頭位）是1，即此二進制數為負數。

                             再進行反碼操作，即有 1000 0000 0000 1110

                             再進行補碼操作，有1000 0000 0000 1111

                             由於最高位1（開頭位）不進行二進制轉換計算，所以我們將除了最高位1（表示負數）以外

                                 數字進行二進制轉換十進制操作，即000 0000 0000 1111的十進制為15，即最后結果為-15.                      

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1.int.from_bytes函數

 

• 功能：res = int.from_bytes(x)的含義是把bytes類型的變量x，轉化為十進制整數，並存入res中。其中bytes類型是python3特有的類型。
• 函數參數：int.from_bytes(bytes, byteorder, *, signed=False)。在IDLE或者命令行界面中使用help(int.from_bytes)命令可以查看具體介紹。bytes是輸入的變量；byteorder主要有兩種：'big'和'little'；signed=True表示需要考慮符號位。
• 舉例說明：int_s  = int.from_bytes(s, byteorder='little', signed=True)，其中s='\xf1\xff'，則輸出int_s=-15。分析一下過程，'\x'表示十六進制數，先把'f1'寫成二進制數：1111 0001，'ff'同上：1111 1111.由於s的高低位標志是'little'，即'f1'是低位，'ff'是高位，所以正確的順序應該是'fff1'，即11111111 1111 0001.又因為要考慮符號位，第一位是1，所以s是負數，要進行取反加一才是正確的十進制數（第一位符號位的1不變），可以得到10000000 00001111，寫成十進制，就是-15，也就是int_s的結果。上面的例子中，如果signed=False，則無符號位；若byteorder='big'，則輸入s的左邊是高位，右邊是低位。
• 1. >>> s1 = b'\xf1\xff'
  2. >>> print(int.from_bytes(s1, byteorder='little', signed=True))
  3. -15
  4. >>> print(int.from_bytes(s1, byteorder='big', signed=False))
  5. 61951
  6. >>> s2 = b'\xff\xf1'
  7. >>> print(int.from_bytes(s2, byteorder='little', signed=False))
  8. 61951

 

 

 

2.int.to_bytes函數

功能：是int.from_bytes的逆過程，把十進制整數，轉換為bytes類型的格式。